Πόσα γνωρίζετε για την απόδοση συγκόλλησης μεταλλικών υλικών;

Η ικανότητα συγκόλλησης μεταλλικών υλικών αναφέρεται στην ικανότητα των μεταλλικών υλικών να αποκτούν εξαιρετικούς αρμούς συγκόλλησης χρησιμοποιώντας ορισμένες διαδικασίες συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων συγκόλλησης, των υλικών συγκόλλησης, των προδιαγραφών συγκόλλησης και των δομικών μορφών συγκόλλησης.Εάν ένα μέταλλο μπορεί να αποκτήσει εξαιρετικούς αρμούς συγκόλλησης χρησιμοποιώντας πιο κοινές και απλές διαδικασίες συγκόλλησης, θεωρείται ότι έχει καλή απόδοση συγκόλλησης.Η συγκολλησιμότητα των μεταλλικών υλικών χωρίζεται γενικά σε δύο πτυχές: τη συγκολλησιμότητα διεργασίας και τη συγκολλησιμότητα εφαρμογής.

Συγκολλησιμότητα διεργασιών: αναφέρεται στην ικανότητα απόκτησης εξαιρετικών συγκολλημένων αρμών χωρίς ελαττώματα υπό ορισμένες συνθήκες διεργασίας συγκόλλησης.Δεν αποτελεί εγγενή ιδιότητα του μετάλλου, αλλά αξιολογείται με βάση μια συγκεκριμένη μέθοδο συγκόλλησης και τα συγκεκριμένα μέτρα διαδικασίας που χρησιμοποιούνται.Ως εκ τούτου, η ικανότητα συγκόλλησης των μεταλλικών υλικών είναι στενά συνδεδεμένη με τη διαδικασία συγκόλλησης.

Συγκολλησιμότητα σέρβις: αναφέρεται στο βαθμό στον οποίο η συγκολλημένη άρθρωση ή ολόκληρη η κατασκευή πληροί τις επιδόσεις σέρβις που καθορίζονται από τις τεχνικές συνθήκες του προϊόντος.Η απόδοση εξαρτάται από τις συνθήκες εργασίας της συγκολλημένης κατασκευής και τις τεχνικές απαιτήσεις που προβάλλονται στο σχεδιασμό.Συνήθως περιλαμβάνουν μηχανικές ιδιότητες, αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία, αντοχή σε εύθραυστη θραύση, ερπυσμό σε υψηλή θερμοκρασία, ιδιότητες κόπωσης, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη φθορά κ.λπ. Για παράδειγμα, οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι ανοξείδωτοι χάλυβες S30403 και S31603 έχουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και 16MnDR και οι χάλυβες χαμηλής θερμοκρασίας 09MnNiDR έχουν επίσης καλή αντοχή στη σκληρότητα σε χαμηλή θερμοκρασία.

Παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση συγκόλλησης μεταλλικών υλικών

1.Υλικοί παράγοντες

Τα υλικά περιλαμβάνουν βασικό μέταλλο και υλικά συγκόλλησης.Κάτω από τις ίδιες συνθήκες συγκόλλησης, οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τη συγκολλησιμότητα του βασικού μετάλλου είναι οι φυσικές του ιδιότητες και η χημική του σύσταση.

Όσον αφορά τις φυσικές ιδιότητες: παράγοντες όπως το σημείο τήξης, η θερμική αγωγιμότητα, ο γραμμικός συντελεστής διαστολής, η πυκνότητα, η θερμοχωρητικότητα και άλλοι παράγοντες του μετάλλου επηρεάζουν όλες τις διαδικασίες όπως ο θερμικός κύκλος, η τήξη, η κρυστάλλωση, η αλλαγή φάσης κ.λπ. , επηρεάζοντας έτσι τη συγκολλησιμότητα.Υλικά με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας έχουν μεγάλες διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, υψηλή υπολειμματική τάση και μεγάλη παραμόρφωση κατά τη συγκόλληση.Επιπλέον, λόγω του μεγάλου χρόνου παραμονής σε υψηλή θερμοκρασία, οι κόκκοι στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα αναπτύσσονται, γεγονός που είναι επιζήμιο για την απόδοση της άρθρωσης.Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας έχει μεγάλο γραμμικό συντελεστή διαστολής και σοβαρή παραμόρφωση και τάση της άρθρωσης.

Όσον αφορά τη χημική σύνθεση, το στοιχείο με τη μεγαλύτερη επιρροή είναι ο άνθρακας, πράγμα που σημαίνει ότι η περιεκτικότητα του μετάλλου σε άνθρακα καθορίζει τη συγκολλησιμότητα του.Τα περισσότερα από τα άλλα στοιχεία κράματος σε χάλυβα δεν ευνοούν τη συγκόλληση, αλλά η επίδρασή τους είναι γενικά πολύ μικρότερη από αυτή του άνθρακα.Καθώς η περιεκτικότητα σε άνθρακα στον χάλυβα αυξάνεται, η τάση σκλήρυνσης αυξάνεται, η πλαστικότητα μειώνεται και είναι επιρρεπείς να εμφανιστούν ρωγμές συγκόλλησης.Συνήθως, η ευαισθησία των μεταλλικών υλικών σε ρωγμές κατά τη συγκόλληση και οι αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες της συγκολλημένης περιοχής άρθρωσης χρησιμοποιούνται ως κύριοι δείκτες για την αξιολόγηση της συγκολλησιμότητας των υλικών.Επομένως, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα, τόσο χειρότερη είναι η συγκολλησιμότητα.Ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα με περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 0,25% έχουν εξαιρετική πλαστικότητα και αντοχή στην κρούση, ενώ η πλαστικότητα και η αντοχή σε κρούση των συγκολλημένων αρμών μετά τη συγκόλληση είναι επίσης πολύ καλές.Η προθέρμανση και η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση δεν απαιτούνται κατά τη συγκόλληση και η διαδικασία συγκόλλησης είναι εύκολο να ελεγχθεί, επομένως έχει καλή συγκολλησιμότητα.

Επιπλέον, η κατάσταση τήξης και έλασης, η κατάσταση θερμικής επεξεργασίας, η οργανωτική κατάσταση κ.λπ. του χάλυβα επηρεάζουν τη συγκολλησιμότητα σε διάφορους βαθμούς.Η συγκολλησιμότητα του χάλυβα μπορεί να βελτιωθεί με διύλιση ή εξευγενισμό κόκκων και ελεγχόμενες διαδικασίες έλασης.

Τα υλικά συγκόλλησης συμμετέχουν άμεσα σε μια σειρά χημικών μεταλλουργικών αντιδράσεων κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, οι οποίες καθορίζουν τη σύνθεση, τη δομή, τις ιδιότητες και τον σχηματισμό ελαττώματος του μετάλλου συγκόλλησης.Εάν τα υλικά συγκόλλησης δεν έχουν επιλεγεί σωστά και δεν ταιριάζουν με το βασικό μέταλλο, όχι μόνο δεν θα δημιουργηθεί αρμός που να πληροί τις απαιτήσεις χρήσης, αλλά και ελαττώματα όπως ρωγμές και αλλαγές στις δομικές ιδιότητες.Επομένως, η σωστή επιλογή των υλικών συγκόλλησης είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας συγκολλημένων αρμών.

2. Παράγοντες διαδικασίας

Οι παράγοντες διεργασίας περιλαμβάνουν μεθόδους συγκόλλησης, παραμέτρους διαδικασίας συγκόλλησης, αλληλουχία συγκόλλησης, προθέρμανση, θερμική επεξεργασία μετά τη θέρμανση και μετά τη συγκόλληση, κ.λπ. Η μέθοδος συγκόλλησης έχει μεγάλη επίδραση στη συγκολλησιμότητα, κυρίως σε δύο πτυχές: χαρακτηριστικά πηγής θερμότητας και συνθήκες προστασίας.

Οι διαφορετικές μέθοδοι συγκόλλησης έχουν πολύ διαφορετικές πηγές θερμότητας όσον αφορά την ισχύ, την ενεργειακή πυκνότητα, τη μέγιστη θερμοκρασία θέρμανσης, κ.λπ. Τα μέταλλα που συγκολλούνται κάτω από διαφορετικές πηγές θερμότητας θα παρουσιάζουν διαφορετικές ιδιότητες συγκόλλησης.Για παράδειγμα, η ισχύς της ηλεκτροσυγκόλλησης με ηλεκτροσκωρία είναι πολύ υψηλή, αλλά η ενεργειακή πυκνότητα είναι πολύ χαμηλή και η μέγιστη θερμοκρασία θέρμανσης δεν είναι υψηλή.Η θέρμανση είναι αργή κατά τη συγκόλληση και ο χρόνος παραμονής σε υψηλή θερμοκρασία είναι μεγάλος, με αποτέλεσμα την εμφάνιση χονδροειδών κόκκων στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και σημαντική μείωση της σκληρότητας κρούσης, η οποία πρέπει να ομαλοποιηθεί.Να βελτιωθεί.Αντίθετα, η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων, η συγκόλληση με λέιζερ και άλλες μέθοδοι έχουν χαμηλή ισχύ, αλλά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και ταχεία θέρμανση.Ο χρόνος παραμονής σε υψηλή θερμοκρασία είναι σύντομος, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι πολύ στενή και δεν υπάρχει κίνδυνος ανάπτυξης κόκκων.

Η προσαρμογή των παραμέτρων της διαδικασίας συγκόλλησης και η υιοθέτηση άλλων μέτρων διεργασίας, όπως η προθέρμανση, η μεταθέρμανση, η συγκόλληση πολλαπλών στρωμάτων και ο έλεγχος της θερμοκρασίας του ενδιάμεσου στρώματος μπορεί να ρυθμίσει και να ελέγξει τον θερμικό κύκλο συγκόλλησης, αλλάζοντας έτσι τη συγκολλησιμότητα του μετάλλου.Εάν ληφθούν μέτρα όπως η προθέρμανση πριν από τη συγκόλληση ή η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση, είναι απολύτως δυνατό να αποκτηθούν συγκολλημένοι σύνδεσμοι χωρίς ελαττώματα ρωγμών που πληρούν τις απαιτήσεις απόδοσης.

3. Δομικοί παράγοντες

Αναφέρεται κυρίως στη σχεδιαστική μορφή της συγκολλημένης κατασκευής και των συγκολλημένων αρμών, όπως η επίδραση παραγόντων όπως το δομικό σχήμα, το μέγεθος, το πάχος, η μορφή αυλάκωσης αρμού, η διάταξη συγκόλλησης και το σχήμα της διατομής της στη συγκολλησιμότητα.Η επιρροή του αντανακλάται κυρίως στη μεταφορά θερμότητας και στην κατάσταση της δύναμης.Διαφορετικά πάχη πλάκας, διαφορετικές μορφές αρμών ή σχήματα αυλακώσεων έχουν διαφορετικές κατευθύνσεις και ρυθμούς ταχύτητας μεταφοράς θερμότητας, που θα επηρεάσουν την κατεύθυνση κρυστάλλωσης και την ανάπτυξη κόκκων της λιωμένης δεξαμενής.Ο δομικός διακόπτης, το πάχος της πλάκας και η διάταξη συγκόλλησης καθορίζουν την ακαμψία και τη συγκράτηση της άρθρωσης, η οποία επηρεάζει την κατάσταση τάσης της άρθρωσης.Η κακή κρυσταλλική μορφολογία, η έντονη συγκέντρωση τάσεων και η υπερβολική τάση συγκόλλησης είναι οι βασικές προϋποθέσεις για το σχηματισμό ρωγμών συγκόλλησης.Στον σχεδιασμό, η μείωση της ακαμψίας της άρθρωσης, η μείωση των εγκάρσιων συγκολλήσεων και η μείωση των διαφόρων παραγόντων που προκαλούν συγκέντρωση τάσεων είναι όλα σημαντικά μέτρα για τη βελτίωση της συγκολλητικότητας.

4. Όροι χρήσης

Αναφέρεται στη θερμοκρασία λειτουργίας, τις συνθήκες φορτίου και το μέσο εργασίας κατά την περίοδο λειτουργίας της συγκολλημένης κατασκευής.Αυτά τα περιβάλλοντα εργασίας και οι συνθήκες λειτουργίας απαιτούν οι συγκολλημένες κατασκευές να έχουν αντίστοιχη απόδοση.Για παράδειγμα, οι συγκολλημένες κατασκευές που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες πρέπει να έχουν εύθραυστη αντοχή σε θραύση.Οι κατασκευές που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες πρέπει να έχουν αντοχή σε ερπυσμό.Οι κατασκευές που λειτουργούν υπό εναλλασσόμενα φορτία πρέπει να έχουν καλή αντοχή στην κόπωση.δομές που λειτουργούν σε μέσα οξέων, αλκαλίων ή αλάτων Το συγκολλημένο δοχείο πρέπει να έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση και ούτω καθεξής.Εν ολίγοις, όσο πιο αυστηρές είναι οι συνθήκες χρήσης, τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις ποιότητας για συγκολλημένες αρθρώσεις και τόσο πιο δύσκολο είναι να διασφαλιστεί η συγκολλησιμότητα του υλικού.

Δείκτης αναγνώρισης και αξιολόγησης συγκολλησιμότητας μεταλλικών υλικών

Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, το προϊόν υφίσταται θερμικές διεργασίες συγκόλλησης, μεταλλουργικές αντιδράσεις, καθώς και καταπόνηση συγκόλλησης και παραμόρφωση, με αποτέλεσμα αλλαγές στη χημική σύνθεση, τη μεταλλογραφική δομή, το μέγεθος και το σχήμα, κάνοντας την απόδοση της συγκολλημένης ένωσης συχνά διαφορετική από αυτή του βασικό υλικό, μερικές φορές ακόμη και δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις χρήσης.Για πολλά αντιδραστικά ή πυρίμαχα μέταλλα, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι συγκόλλησης, όπως η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων ή η συγκόλληση με λέιζερ, για τη λήψη αρμών υψηλής ποιότητας.Όσο λιγότερες συνθήκες εξοπλισμού και λιγότερη δυσκολία απαιτούνται για την κατασκευή μιας καλής συγκολλημένης άρθρωσης από ένα υλικό, τόσο καλύτερη είναι η συγκολλησιμότητα του υλικού.Αντίθετα, εάν απαιτούνται πολύπλοκες και ακριβές μέθοδοι συγκόλλησης, ειδικά υλικά συγκόλλησης και μέτρα διεργασίας, σημαίνει ότι το υλικό Η συγκολλησιμότητα είναι κακή.

Κατά την κατασκευή προϊόντων, η συγκολλησιμότητα των χρησιμοποιούμενων υλικών πρέπει πρώτα να αξιολογηθεί για να καθοριστεί εάν τα επιλεγμένα δομικά υλικά, υλικά συγκόλλησης και μέθοδοι συγκόλλησης είναι κατάλληλα.Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για την αξιολόγηση της συγκολλησιμότητας των υλικών.Κάθε μέθοδος μπορεί να εξηγήσει μόνο μια συγκεκριμένη πτυχή της συγκολλησιμότητας.Επομένως, απαιτούνται δοκιμές για τον πλήρη προσδιορισμό της συγκολλησιμότητας.Οι μέθοδοι δοκιμής μπορούν να χωριστούν σε τύπο προσομοίωσης και πειραματικό τύπο.Το πρώτο προσομοιώνει τα χαρακτηριστικά θέρμανσης και ψύξης της συγκόλλησης.το τελευταίο δοκιμάζει σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες συγκόλλησης.Το περιεχόμενο της δοκιμής είναι κυρίως για την ανίχνευση της χημικής σύνθεσης, της μεταλλογραφικής δομής, των μηχανικών ιδιοτήτων και της παρουσίας ή απουσίας ελαττωμάτων συγκόλλησης του βασικού μετάλλου και του μετάλλου συγκόλλησης και για τον προσδιορισμό της απόδοσης σε χαμηλή θερμοκρασία, της απόδοσης σε υψηλή θερμοκρασία, της αντοχής στη διάβρωση και αντοχή σε ρωγμές της συγκολλημένης άρθρωσης.

Χαρακτηριστικά συγκόλλησης των κοινώς χρησιμοποιούμενων μεταλλικών υλικών

1. Συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα

(1) Συγκόλληση χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα

Ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, χαμηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο και πυρίτιο.Υπό κανονικές συνθήκες, δεν θα προκαλέσει σοβαρή δομική σκλήρυνση ή σβέση της δομής λόγω συγκόλλησης.Αυτό το είδος χάλυβα έχει εξαιρετική πλαστικότητα και αντοχή σε κρούση, και η πλαστικότητα και η σκληρότητα των συγκολλημένων αρθρώσεων του είναι επίσης εξαιρετικά καλές.Γενικά δεν απαιτείται προθέρμανση και μεταθέρμανση κατά τη συγκόλληση και δεν απαιτούνται ειδικά μέτρα διεργασίας για τη λήψη συγκολλημένων αρμών με ικανοποιητική ποιότητα.Επομένως, ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα έχει εξαιρετική απόδοση συγκόλλησης και είναι ο χάλυβας με την καλύτερη απόδοση συγκόλλησης μεταξύ όλων των χάλυβων..

(2) Συγκόλληση μεσαίου άνθρακα χάλυβα

Ο χάλυβας μεσαίου άνθρακα έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα και η συγκολλησιμότητα του είναι χειρότερη από τον χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.Όταν το CE είναι κοντά στο κατώτερο όριο (0,25%), η συγκολλησιμότητα είναι καλή.Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε άνθρακα, αυξάνεται η τάση σκλήρυνσης και δημιουργείται εύκολα μια δομή μαρτενσίτη χαμηλής πλαστικότητας στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.Όταν η συγκόλληση είναι σχετικά άκαμπτη ή τα υλικά συγκόλλησης και οι παράμετροι της διαδικασίας δεν έχουν επιλεγεί σωστά, είναι πιθανό να εμφανιστούν ψυχρές ρωγμές.Κατά τη συγκόλληση του πρώτου στρώματος συγκόλλησης πολλαπλών στρωμάτων, λόγω της μεγάλης αναλογίας του βασικού μετάλλου που συγκολλάται στη συγκόλληση, η περιεκτικότητα σε άνθρακα, η περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο αυξάνεται, καθιστώντας εύκολη την παραγωγή θερμών ρωγμών.Επιπλέον, η στοματική ευαισθησία αυξάνεται επίσης όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι υψηλή.

(3) Συγκόλληση χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα

Ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα με CE μεγαλύτερο από 0,6% έχει υψηλή σκληρυνσιμότητα και είναι επιρρεπής στην παραγωγή σκληρού και εύθραυστου μαρτενσίτη υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.Οι ρωγμές είναι επιρρεπείς σε συγκολλήσεις και ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα, καθιστώντας δύσκολη τη συγκόλληση.Επομένως, αυτός ο τύπος χάλυβα γενικά δεν χρησιμοποιείται για την κατασκευή συγκολλημένων κατασκευών, αλλά χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων ή εξαρτημάτων με υψηλή σκληρότητα ή αντοχή στη φθορά.Το μεγαλύτερο μέρος της συγκόλλησης τους γίνεται για την επισκευή κατεστραμμένων εξαρτημάτων.Αυτά τα μέρη και τα εξαρτήματα πρέπει να ανόπτονται πριν από την επισκευή συγκόλλησης για να μειωθούν οι ρωγμές συγκόλλησης και στη συνέχεια να υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία ξανά μετά τη συγκόλληση.

2. Συγκόλληση χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής γενικά δεν υπερβαίνει το 0,20%, και τα συνολικά στοιχεία κράματος γενικά δεν υπερβαίνει το 5%.Ακριβώς επειδή ο χάλυβας χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής περιέχει μια ορισμένη ποσότητα στοιχείων κράματος, η απόδοση συγκόλλησής του είναι κάπως διαφορετική από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα.Τα χαρακτηριστικά συγκόλλησης του είναι τα εξής:

(1) Ρωγμές συγκόλλησης σε συγκολλημένες αρθρώσεις

Ο χάλυβας χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής με ψυχρή ρωγμή περιέχει C, Mn, V, Nb και άλλα στοιχεία που ενισχύουν τον χάλυβα, επομένως είναι εύκολο να σκληρυνθεί κατά τη συγκόλληση.Αυτές οι σκληρυμένες δομές είναι πολύ ευαίσθητες.Επομένως, όταν η ακαμψία είναι μεγάλη ή η πίεση συγκράτησης είναι υψηλή, εάν η ακατάλληλη διαδικασία συγκόλλησης μπορεί εύκολα να προκαλέσει ψυχρές ρωγμές.Επιπλέον, αυτός ο τύπος ρωγμής έχει κάποια καθυστέρηση και είναι εξαιρετικά επιβλαβής.

Ρωγμές αναθέρμανσης (SR) Οι ρωγμές αναθέρμανσης είναι διακοκκώδεις ρωγμές που εμφανίζονται στην περιοχή με χονδρόκοκκο κοντά στη γραμμή σύντηξης κατά τη διάρκεια θερμικής επεξεργασίας ανακούφισης καταπόνησης μετά τη συγκόλληση ή μακροχρόνιας λειτουργίας σε υψηλή θερμοκρασία.Γενικά πιστεύεται ότι συμβαίνει λόγω της υψηλής θερμοκρασίας συγκόλλησης που προκαλεί τα V, Nb, Cr, Mo και άλλα καρβίδια κοντά στο HAZ να είναι στερεά διαλυμένα στον ωστενίτη.Δεν έχουν χρόνο να καθιζάνουν κατά την ψύξη μετά τη συγκόλληση, αλλά διασκορπίζονται και καθιζάνουν κατά τη διάρκεια της PWHT, ενισχύοντας έτσι την κρυσταλλική δομή.Στο εσωτερικό, η παραμόρφωση ερπυσμού κατά τη χαλάρωση του στρες συγκεντρώνεται στα όρια των κόκκων.

Οι συγκολλημένοι αρμοί από χάλυβα υψηλής αντοχής χαμηλής κραματοποίησης γενικά δεν είναι επιρρεπείς σε αναθέρμανση ρωγμών, όπως 16MnR, 15MnVR, κ.λπ. Ωστόσο, για τους χάλυβες χαμηλής αντοχής σε κράματα Mn-Mo-Nb και Mn-Mo-V, όπως π.χ. 07MnCrMoVR, δεδομένου ότι τα Nb, V και Mo είναι στοιχεία που έχουν ισχυρή ευαισθησία στην επαναθέρμανση της ρωγμής, αυτός ο τύπος χάλυβα πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία κατά τη θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.Πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε να αποφεύγεται η ευαίσθητη περιοχή θερμοκρασίας των ρωγμών αναθέρμανσης για να αποφευχθεί η εμφάνιση ρωγμών αναθέρμανσης.

(2) Εύθραυστο και μαλάκωμα των συγκολλημένων αρμών

Ευθραυστότητα κατά τη γήρανση Οι συγκολλημένες αρθρώσεις πρέπει να υποβληθούν σε διάφορες ψυχρές διεργασίες (διάτμηση τυφλού, κύλιση κάννης, κ.λπ.) πριν από τη συγκόλληση.Ο χάλυβας θα προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση.Εάν η περιοχή θερμανθεί περαιτέρω στους 200 έως 450°C, θα προκύψει γήρανση λόγω παραμόρφωσης..Η ευθραυστότητα της γήρανσης με παραμόρφωση θα μειώσει την πλαστικότητα του χάλυβα και θα αυξήσει την εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης, με αποτέλεσμα την εύθραυστη θραύση του εξοπλισμού.Η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση μπορεί να εξαλείψει τη γήρανση λόγω καταπόνησης της συγκολλημένης δομής και να αποκαταστήσει τη σκληρότητα.

Ευθραυστότητα των συγκολλήσεων και των ζωνών που επηρεάζονται από τη θερμότητα Η συγκόλληση είναι μια ανομοιόμορφη διαδικασία θέρμανσης και ψύξης, με αποτέλεσμα μια ανομοιόμορφη δομή.Η εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης της συγκόλλησης (WM) και της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ) είναι υψηλότερη από αυτή του βασικού μετάλλου και είναι ο αδύναμος κρίκος στην ένωση.Η ενέργεια της γραμμής συγκόλλησης έχει σημαντικό αντίκτυπο στις ιδιότητες των χαμηλών κραμάτων υψηλής αντοχής χάλυβα WM και HAZ.Ο χάλυβας χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής σκληραίνει εύκολα.Εάν η ενέργεια της γραμμής είναι πολύ μικρή, ο μαρτενσίτης θα εμφανιστεί στο HAZ και θα προκαλέσει ρωγμές.Εάν η ενέργεια της γραμμής είναι πολύ μεγάλη, οι κόκκοι των WM και HAZ θα γίνουν χονδροειδείς.Θα προκαλέσει την άρθρωση να γίνει εύθραυστη.Σε σύγκριση με τον χάλυβα θερμής έλασης και τον κανονικοποιημένο χάλυβα, ο σβησμένος και σκληρυμένος χάλυβας με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα έχει μια πιο σοβαρή τάση για ευθραυστότητα HAZ που προκαλείται από υπερβολική γραμμική ενέργεια.Επομένως, κατά τη συγκόλληση, η ενέργεια της γραμμής πρέπει να περιορίζεται σε ένα συγκεκριμένο εύρος.

Αποσκλήρυνση της θερμο-επηρεαζόμενης ζώνης των συγκολλημένων αρμών Λόγω της δράσης της θερμότητας συγκόλλησης, το εξωτερικό της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ) από σβησμένο και σκληρυμένο χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα θερμαίνεται πάνω από τη θερμοκρασία σκλήρυνσης, ειδικά η περιοχή κοντά στο Ac1, που θα δημιουργήσει μια ζώνη μαλακώματος με μειωμένη αντοχή.Η δομική μαλάκυνση στη ζώνη HAZ αυξάνεται με την αύξηση της ενέργειας της γραμμής συγκόλλησης και της θερμοκρασίας προθέρμανσης, αλλά γενικά η αντοχή εφελκυσμού στη μαλακωμένη ζώνη εξακολουθεί να είναι υψηλότερη από το κατώτερο όριο της τυπικής τιμής του βασικού μετάλλου, επομένως η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα αυτού του τύπου χάλυβα μαλακώνει Όσο η κατασκευή είναι σωστή, το πρόβλημα δεν θα επηρεάσει την απόδοση της άρθρωσης.

3. Συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα

Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με τις διαφορετικές κατασκευές του, δηλαδή ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα, μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα και ωστενιτικό-φερριτικό διπλό ανοξείδωτο χάλυβα.Στη συνέχεια αναλύονται κυρίως τα χαρακτηριστικά συγκόλλησης του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα και του αμφίδρομου ανοξείδωτου χάλυβα.

(1) Συγκόλληση ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα

Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες συγκολλούνται ευκολότερα από άλλους ανοξείδωτους χάλυβες.Δεν θα υπάρξει μετασχηματισμός φάσης σε καμία θερμοκρασία και δεν είναι ευαίσθητο στην ευθραυστότητα του υδρογόνου.Ο σύνδεσμος από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα έχει επίσης καλή πλαστικότητα και σκληρότητα στη συγκολλημένη κατάσταση.Τα κύρια προβλήματα της συγκόλλησης είναι: η θερμή ρωγμή συγκόλλησης, η ευθραυστότητα, η διακοκκώδης διάβρωση και διάβρωση λόγω τάσης κ.λπ. Επιπλέον, λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας και του μεγάλου γραμμικού συντελεστή διαστολής, η τάση συγκόλλησης και η παραμόρφωση είναι μεγάλες.Κατά τη συγκόλληση, η είσοδος θερμότητας συγκόλλησης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη και να μην υπάρχει προθέρμανση και η θερμοκρασία του ενδιάμεσου στρώματος πρέπει να μειωθεί.Η θερμοκρασία του ενδιάμεσου στρώματος θα πρέπει να ελέγχεται κάτω από 60°C και οι αρμοί συγκόλλησης πρέπει να κλιμακώνονται.Για να μειωθεί η εισροή θερμότητας, η ταχύτητα συγκόλλησης δεν πρέπει να αυξάνεται υπερβολικά, αλλά το ρεύμα συγκόλλησης πρέπει να μειωθεί κατάλληλα.

(2) Συγκόλληση ωστενιτικού-φερριτικού αμφίδρομου ανοξείδωτου χάλυβα

Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας ωστενιτικού-φερριτικού διπλού είναι ένας διπλός ανοξείδωτος χάλυβας που αποτελείται από δύο φάσεις: ωστενίτη και φερρίτη.Συνδυάζει τα πλεονεκτήματα του ωστενιτικού χάλυβα και του φερριτικού χάλυβα, επομένως έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής αντοχής, καλής αντοχής στη διάβρωση και εύκολης συγκόλλησης.Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι διπλού ανοξείδωτου χάλυβα: Cr18, Cr21 και Cr25.Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του τύπου συγκόλλησης χάλυβα είναι: χαμηλότερη θερμική τάση σε σύγκριση με τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα.χαμηλότερη τάση ευθραυστότητας μετά τη συγκόλληση σε σύγκριση με τον καθαρό φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα, και ο βαθμός τραχύτητας του φερρίτη στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης Είναι επίσης χαμηλότερος, επομένως η συγκολλησιμότητα είναι καλύτερη.

Δεδομένου ότι αυτός ο τύπος χάλυβα έχει καλές ιδιότητες συγκόλλησης, δεν απαιτείται προθέρμανση και μεταθέρμανση κατά τη συγκόλληση.Οι λεπτές πλάκες πρέπει να συγκολλούνται με TIG και οι μεσαίες και παχιές πλάκες μπορούν να συγκολληθούν με συγκόλληση τόξου.Κατά τη συγκόλληση με τόξο, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικές ράβδοι συγκόλλησης παρόμοιας σύνθεσης με το βασικό μέταλλο ή ωστενιτικές ράβδοι συγκόλλησης με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα.Τα ηλεκτρόδια κράματος με βάση το νικέλιο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για χάλυβα διπλής φάσης τύπου Cr25.

Οι χάλυβες διπλής φάσης έχουν μεγαλύτερη αναλογία φερρίτη και οι εγγενείς τάσεις ευθραυστότητας των φερριτικών χάλυβων, όπως η ευθραυστότητα στους 475°C, η ευθραυστότητα της κατακρήμνισης φάσης σ και οι χονδροειδείς κόκκοι, εξακολουθούν να υπάρχουν, μόνο λόγω της παρουσίας ωστενίτη.Κάποια ανακούφιση μπορεί να επιτευχθεί μέσω του εφέ εξισορρόπησης, αλλά πρέπει να δώσετε προσοχή κατά τη συγκόλληση.Κατά τη συγκόλληση διπλού ανοξείδωτου χάλυβα χωρίς Ni ή χαμηλού Ni, υπάρχει μια τάση για μονοφασικό φερρίτη και τραχύτητα κόκκων στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.Αυτή τη στιγμή, πρέπει να δοθεί προσοχή στον έλεγχο της εισόδου θερμότητας συγκόλλησης και προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε μικρό ρεύμα, υψηλή ταχύτητα συγκόλλησης και συγκόλληση στενού καναλιού.Και συγκόλληση πολλαπλών περασμάτων για την αποφυγή τραχύνσεως των κόκκων και μονοφασικής φερριτοποίησης στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.Η θερμοκρασία μεταξύ των στρωμάτων δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή.Είναι καλύτερο να συγκολλήσετε το επόμενο πέρασμα μετά την ψύξη.